• čo je sila?
• Silové charakteristiky
• Druhy sily
• Silové jednotky
• Ako sa meria sila?
• Príklady sily
• Sila a pohyb
• Gravitačná sila
• Medzimolekulové sily

Vysvetľujeme, čo je sila pre fyziku, jej charakteristiky a typy podľa každej teórie. Aj to, ako sa meria a rôzne príklady.

Na spustenie alebo zastavenie pohybu je potrebná sila.

čo je sila?

Technicky povedané, sila je množstvo schopné meniť množstvopohyb alebo daný tvar telesa alebo a častica. Netreba si to zamieňať s pojmami úsilie respenergie.

Bežne sa pojem sila vysvetľuje z hľadiska mechanika klasické zavedené v Princípy Isaaca Newtona (1642-1727), známy ako Zákony hnutia a publikovaný v roku 1687 v ich Principia Mathematica.

Podľa klasickej mechaniky je sila, ktorá pôsobí na teleso, zodpovedná za zmeny v jeho pohybovom stave, ako je jeho priamočiara dráha a jeho posunutie uniformu a vytlačiť a zrýchlenie (alebo spomalenie). Okrem toho každá sila pôsobiaca na teleso vytvára rovnakú silu, ale v opačnom smere.

Normálne hovoríme o sile v našom každodennom živote bez toho, aby sme toto slovo nevyhnutne používali ako slovo fyzické. Silu študuje fyzika a podľa nej sa na úrovni rozoznávajú štyri základné silykvantový: gravitačná sila, elektromagnetická sila, silná jadrová sila a slabá jadrová sila.

Naproti tomu v newtonovskej (alebo klasickej) mechanike existuje mnoho iných identifikovateľných síl, ako je trecia sila,Gravitačná sila, dostredivá sila atď.

Silové charakteristiky

Silu si možno predstaviť ako fyzickú entitu, ktorá popisuje intenzitu interakcií medzi objektmi, ktoré sú úzko spojené senergie.

Pre klasickú mechaniku je každá sila zložená z veľkosti a a adresu, čím ho označujeme avektor. To znamená, že ide o vektorovú veličinu, nie skalárnu.

Druhy sily

Podľa Einsteina masívne objekty ohýbajú časopriestor.

Existuje niekoľko typov sily v závislosti od ich povahy a zamerania:

Podľa newtonovskej mechaniky:

• Pevnosťtrenie. Je to sila, ktorá bráni zmene pohybu telies, pôsobiaca a výdrž opustiť stav pokoja, či pohybu, ako to môžeme vnímať, keď začíname chodiť na ťažký predmet pri tlačení.
• Gravitačná sila. Je to sila, ktorou pôsobí omša telies na blízkych objektoch a priťahujú ich k sebe. Táto sila sa stáva viditeľnou, keď sú všetky alebo niektoré interagujúce objekty veľmi masívne. Príkladom par excellence je planéta Zem a predmety abytosti že žijeme na jeho povrchu; je medzi nimi gravitačná príťažlivá sila.
• Elektromagnetická sila Je to príťažlivá a odpudivá sila, ktorá vzniká interakciou elektromagnetických polí.

Môžete tiež hovoriť o:

• Kontaktná sila. Je to sila, ktorá vzniká priamym fyzickým kontaktom medzi jedným telom a druhým.
• Sila na diaľku. Je to sila, ktorá môže byť vyvinutá bez akéhokoľvek fyzického kontaktu medzi telami.

Podľa relativistickej alebo Einsteinovej mechaniky:

• Gravitačná sila. Je to sila, ktorá zrejme existuje, keď sa masívne predmety ohýbajú priestor–počasie okolo nich, čo núti menšie objekty odchýliť sa od svojej trajektórie a priblížiť sa k nim.
• Elektromagnetická sila Je to sila, ktorou elektromagnetické polia pôsobia na nabité častice záležitosť, po vyjadrení Lorenzovej sily.

Podľa kvantovej mechaniky:

• Gravitačná sila. Je to sila, ktorou jedna hmota pôsobí na druhú, pričom je to slabá sila len v jednom smere (príťažlivá), ale účinná na veľké vzdialenosti.
• silaelektromagnetické. Je to sila, ktorá ovplyvňuje elektricky nabité častice a elektromagnetické polia, ktoré vytvárajú, pričom je to sila, ktorá umožňuje molekulárne väzby. Je silnejšia ako gravitácia a má dva zmysly (príťažlivosť-odpudzovanie).
• Silná jadrová sila. Je to sila, ktorá udržuje jadrá atómov stabilné, držiace pohromadeneutróny Yprotóny. Je intenzívnejšia ako elektromagnetická, ale má oveľa menší dosah.
• Slabá jadrová sila. Je to sila zodpovedná za rádioaktívny rozpad, schopná vykonávať zmeny v subatomárnej hmote s ešte menším rozsahom ako silné jadrové sily.

Silové jednotky

Podľa Medzinárodný systémsila sa meria v jednotkách nazývaných Newtony (N), na počesť veľkého britského fyzika. Tieto jednotky zodpovedajú 100 000 dynom a chápu sa ako množstvo sily aplikovanej počas jednej sekundy na omša kilogramu, takže nadobudne rýchlosť jeden meter za sekundu. Teda, že:

1 N = (1 kg x 1 m) / 1 s2

Existujú ďalšie jednotky pre iné metrické systémy, ktoré sú v Newtonoch ekvivalentné:

• 1 kilogramová sila alebo kilopond sa rovná 9,81 N
• Sila 1 libra sa rovná 4,448222 N

Ako sa meria sila?

Dnes existujú rôzne modely dynamometrov, dokonca aj s digitálnymi displejmi.

Dynamometer je ideálne zariadenie na meranie sily. Používa sa tiež na výpočet hmotnosť objektov. Vynašiel ho sám Isaac Newton pomocou natiahnutia pružiny a Hookov zákon pružnosti, spôsobom podobným pružinovej váhe.

Moderné verzie dynamometra sa riadia rovnakým princípom a majú na koncoch svojho valcového tela háčiky alebo krúžky, vo vnútri ktorých je pružina alebo špirála, ktorá funguje ako pružina. Na jednom z jej koncov je meranie sila (v niektorých prípadoch sa môže objaviť aj na digitálnom displeji).

Príklady sily

Všade okolo nás sú neustále príklady sily. Vyvíjaním našej svalovej sily na predmet, aby sme ho zdvihli, porazíme gravitačnú silu. Ak ramenom zatlačíme mohutné telo, ako chladničku, budeme musieť nielen prekonať gravitácia, ale aj trecia sila, ktorá bráni pohybu.

To isté sa stane, keď prilepíme magnet na chladničku, pretože silamagnetické Drží ho na mieste, ale ak ho priblížime k inému magnetu cez ten istý pól, namiesto toho si všimneme miernu odpudivú silu, čo je ďalší charakter tej istej magnetickej sily.

Sila a pohyb

Sila a pohyb sú navzájom silne zapojené. Po prvé, pretože sila je to, čo je schopné spustiť, zastaviť alebo zmeniť pohyb.

Napríklad, keď bejzbalová loptička narazí na pálku, sila odpalu sa vytlačí na druhú, aby odchýlila jeho trajektóriu (rovnaká, akú pôvodne udala sila nadhadzovača, pretože lopta je normálne v pokoji) a odhodila ju do poľa.

Vždy, keď v ňom pôsobí sila na teleso adresu pri premiestnení bude táto sila vykonaná práca. Práca potrebná na tento pohyb sa rovná energii potrebnej na pohyb tela. V závislosti od druhu sily a druhu pohybu budú k dispozícii rôzne matematické vzorce na ich výpočet.

Gravitačná sila

Gravitáciu možno na chvíľu prekonať inými silami.

Gravitačná sila je príťažlivá sila, ktorou hmoty pôsobia na hmotu okolo nich, s intenzitou úmernou ich hmotnosti a nepriamo úmernou vzdialenosti, ktorá ich oddeľuje.

V skutočnosti,slnko priťahuje našu planétu z diaľky rovnakou silou, akou priťahuje nás, ktorí žijeme na jej povrchu. Gravitácia sa dá chvíľkovo prekonať, ako to robíme pri skokoch, ale nakoniec jej podľahneme. Všetko, čo voľne stúpa, musí aj klesať.

Medzimolekulové sily

Sú to tí, ktorí zachovávajúmolekuly spolu, tvoriace štruktúry zložitejšie a s väčšou hmotnosťou, v závislosti priamo od povahy atómov zapojené. Preto sú známe aj ako medzimolekulové väzby alebo atómové väzby. Tieto sily môžu byť dvoch typov:Van der Waalsove sily alebo Vodíkové mosty.